Co je Grand Central Dispatch a jak se používá v vývoji iOS?

Grand Central Dispatch (GCD) je nízkoúrovňové API pro správu více vláken, které poskytuje sadu systémových vláken a plánuje jejich vykonávání.

Hlavní koncepty GCD:

• Dispatch Queue: Fronty, do kterých jsou umístěny bloky kódu (úkoly) k vykonání.
  • Sériové fronty: Vykonávají bloky v pořadí přidání, po jednom.
  • Paralelní fronty: Vykonávají bloky paralelně, ale v pořadí přidání.
• Úkoly (Bloky): Jednotky práce, které jsou odesílány do dispatch front.
• Dispatch Sources: Monitorování systémových událostí (soubory, sokety, signály), které volají vykonání bloků při jejich vzniku.

Použití:

1. Vykonávání úloh na pozadí: Načítání dat ze sítě, zpracování obrázků, složité výpočty, aby hlavní vlákno (UI) nebylo blokováno.

   DispatchQueue.global(qos: .userInitiated).async {
       // Vykonání náročné operace
       let processedData = performHeavyProcessing()
   
       DispatchQueue.main.async {
           // Aktualizace UI na hlavním vlákně
           updateUI(with: processedData)
       }
   }
   

2. Plánování úloh: Odložené vykonání nebo periodické vykonání.

   DispatchQueue.main.asyncAfter(deadline: .now() + 2.0) {
       // Tento kód se vykoná za 2 sekundy
       print("Odložené vykonání")
   }
   

3. Synchronizace přístupu k datům: Použití sériových front nebo DispatchQueue.concurrentPerform pro kontrolu paralelního přístupu.

   let syncQueue = DispatchQueue(label: "com.myapp.syncdatasource", attributes: .concurrent)
   var sharedArray = [Int]()
   
   func addItem(_ item: Int) {
       syncQueue.async(flags: .barrier) { // Použití .barrier pro exkluzivní přístup při zápisu
           sharedArray.append(item)
       }
   }
   
   func processItems() {
       syncQueue.sync { // Synchronous read
           for item in sharedArray {
               print(item)
           }
       }
   }
   

Výhody oproti ruční správě vláken (POSIX vlákna):

• Jednodušší použití: Vyšší úroveň abstrakce.
• Efektivita: GCD efektivněji spravuje sadu systémových vláken, snižuje režii.
• Škálovatelnost: Automaticky se přizpůsobuje počtu jader procesoru.

Typy QoS (Kvalita služby): Určuje prioritu úkolu pro plánovač GCD.

QoS	Použití
userInteractive	Aktualizace UI, animace, rychlá reakce
userInitiated	Úkoly iniciované uživatelem, vyžadující rychlé dokončení (stahování, zpracování fotografií)
default	Výchozí priorita, mezi userInitiated a utility
utility	Dlouhotrvající úkoly bez naléhavosti (stahování, indexování)
background	Úkoly na pozadí, neviditelné uživateli (zálohování, synchronizace na pozadí)
unspecified	Priorita není nastavena, určuje ji systém